JP2020085709A - ライザブレースの検査装置及び検査方法 - Google Patents

Abstract

【課題】ジェットポンプのライザ管を原子炉圧力容器に固定するライザブレースの溶接部及び熱影響部に探傷プローブを遠隔で正確にアクセスして、ライザブレースの溶接部等を検査できること。【解決手段】ジェットポンプのライザ管を原子炉圧力容器に固定するライザブレースの溶接部及び熱影響部を非破壊で検査するライザブレースの検査装置１０であって、ライザブレースの上方に設置されて径方向移動機構１２の備えた台座１１と、径方向移動機構に設置されるマスト１３と、マストの下部に設けられ、ライザブレースをクランプしてマストの動きを抑制し、マストを位置決めするクランプ機構１４と、ライザブレースの溶接部及び熱影響部を検査する探傷プローブ１６Ａ、１６Ｂと、マストの下部に設けられ、探傷プローブをライザブレースの探傷面に位置付け且つ移動させるスキャン機構１５と、を有するものである。【選択図】図２

Description

本発明の実施形態は、沸騰水型原子炉におけるジェットポンプのライザ管を原子炉圧力容器に溶接により固定するライザブレースの溶接部等を検査するライザブレースの検査装置及び検査方法に関する。

従来の沸騰水型原子炉では、原子炉圧力容器内の炉心シュラウドの溶接部やジェットポンプの健全性評価のために、原子炉圧力容器内面と炉心シュラウド胴外面とバッフルプレートとで構成されるアニュラス部と呼ばれる狭隘な空間に検査装置を挿入し、検査が行われている。

このような検査装置の１つとして、原子炉圧力容器の上部に取り付けられて原子炉圧力容器の周方向に走行する周方向移動台車と、この周方向移動台車に設けられて原子炉圧力容器の径方向に移動する径方向移動台車と、この径方向移動台車に設けられて上下方向に伸縮可能なマストと、このマストの最下段部に取り付けられた検査手段とで構成される原子炉内部検査装置が開示されている。

また、ジェットポンプのライザ管は、原子炉圧力容器にライザブレースを用いて溶接により固定される。このライザブレースの溶接部を探傷する試験方法として、吊り下げ用ポールによって検査装置をライザブレースの溶接部に近づけ、この溶接部に対して超音波探傷試験を実施するライザブレースの探傷試験装置が開示されている。

特開平５−４０１８９号公報 特開昭６０−６９５４９号公報

ところが、上述の原子炉内部検査装置は、原子炉圧力容器の胴体の溶接部を内側から検査するものであり、ライザブレースを検査するものではない。また、上述のライザブレースの探傷試験装置は、吊り下げ用ポールを使用して検査装置を吊り下げるものであるが、検査装置を対象部位に遠隔で正確にアクセスさせる手段が存在しない。

本発明の実施形態は、上述の事情を考慮してなされたものであり、ジェットポンプのライザ管を原子炉圧力容器に固定するライザブレースの溶接部及び熱影響部に探傷プローブを遠隔で正確にアクセスして、ライザブレースの溶接部等を検査できるライザブレースの検査装置及び検査方法を提供することを目的とする。

本発明の実施形態におけるライザブレースの検査装置は、ジェットポンプのライザ管を原子炉圧力容器に固定するライザブレースの溶接部及び熱影響部を非破壊で検査するライザブレースの検査装置であって、前記ライザブレースの上方に設置されて径方向移動機構を備えた台座と、前記径方向移動機構に設置されるマストと、前記マストの下部に設けられ、前記ライザブレースをクランプして前記マストの動きを抑制し、前記マストを位置決めするクランプ機構と、前記ライザブレースの前記溶接部及び前記熱影響部を検査する探傷プローブと、前記マストの下部に設けられ、前記探傷プローブを前記ライザブレースの探傷面に位置づけ且つ移動させるスキャン機構と、を有することを特徴とするものである。

本発明の実施形態におけるライザブレースの検査方法は、ジェットポンプのライザ管を原子炉圧力容器に固定するライザブレースの溶接部及び熱影響部を非破壊で検査するライザブレースの検査方法であって、前記ライザブレースの上方に設置された台座の径方向移動機構に、前記ジェットポンプを回避しつつマストを吊り下げて設置し、前記マストの下部に設けられたクランプ機構及びスキャン機構のうち、前記クランプ機構により前記ライザブレースをクランプして前記マストを位置決めし、前記スキャン機構により探傷プローブを、前記ライザブレースの探傷面に位置づけ且つ移動させて、前記探傷プローブにより前記ライザブレースの前記溶接部及び前記熱影響部を検査することを特徴とするものである。

本発明の実施形態によれば、ジェットポンプのライザ管を原子炉圧力容器に固定するライザブレースの溶接部及び熱影響部に探傷プローブを遠隔で正確にアクセスして、ライザブレースの溶接部等を検査できる。

第１実施形態に係るライザブレースの検査装置を炉心シュラウドに据え付けた状態を示す斜視図。 図１のライザブレースの検査装置を示す斜視図。 図２のクランプ機構、スキャン機構及び探傷プローブ等を示す斜視図。 図３のIV矢視方向から目視した斜視図。 図３及び図４の探傷プローブによる探傷状況を説明する側面図。 図３及び図４の探傷プローブによる探傷状況を説明する平面図。 図１及び図２のライザブレースの検査装置による検査手順を示すフローチャート。 第２実施形態に係るライザブレースの検査装置を炉心シュラウドに据え付けた状態を示す斜視図。 図８のライザブレースの検査装置を示す斜視図。 第５実施形態に係るライザブレースの検査装置を炉心シュラウドに据え付けた状態を示す斜視図。

以下、本発明を実施するための形態を、図面に基づき説明する。
［Ａ］第１実施形態（図１〜図７）
図１は、第１実施形態に係るライザブレースの検査装置をシュラウドに据え付けた状態を示す斜視図である。沸騰水型原子炉では、原子炉圧力容器１内に収容された図示しない炉心は、炉心シュラウド２により保持されている。また、沸騰水型原子炉には、ジェットポンプ３を備えた再循環系により炉心が冷却されるものがある。ジェットポンプ３は、原子炉圧力容器１と炉心シュラウド２との間のアニュラス部に複数台が環状に配置されている。

ジェットポンプ３は、原子炉圧力容器１の外から駆動水を導くライザ管４と、このライザ管４に接続されてノズル、吸込口及び混合室を一体に備えたインレットミキサ５と、このインレットミキサ５に接続されたディフューザ６とを有して構成される。ライザ管４を経て導かれた駆動水がインレットミキサ５のノズルから噴射されることで、原子炉圧力容器１内の冷却水がインレットミキサ５の吸込口から吸い込まれてインレットミキサ５の混合室内で混合される。この混合された冷却水は、ディフューザ６から炉心の下方へ送り込まれ、炉心内を上昇することで炉心を冷却する。

上述のジェットポンプ３のライザ管４は、下端が原子炉圧力容器１の駆動水供給ノズル（不図示）に溶接されると共に、上部がライザブレース７を用いて原子炉圧力容器１に溶接により固定される。本実施形態におけるライザブレースの検査装置１０は、ライザブレース７の溶接部、例えばライザブレース７と原子炉圧力容器１との溶接部８Ａ及び熱影響部８Ｂ（図５）の健全性を非破壊で検査するものである。このライザブレースの検査装置１０は、図２に示すように、径方向移動機構１２を備えた台座１１と、マスト１３と、クランプ機構１４と、スキャン機構１５と、探傷プローブ１６Ａ及び１６Ｂと、押圧機構１７Ａ及び１７Ｂとを有して構成される。

ここで、図５及び図６に示すライザブレース７と原子炉圧力容器１との熱影響部８Ｂは、溶接部８Ａの近傍であって、溶接部８Ａとの境界である溶接止端部８Ｃから非溶接部側へ例えば１０ｍｍ離れた範囲の領域である。この溶接部８Ａ及び熱影響部８Ｂが、ライザブレースの検査装置１０における探傷範囲１８（図５及び図６にグレースケールで表示）である。

図１及び図２に示すように、台座１１は、検査対象のライザブレース７の略直上であって、炉心シュラウド２の上端部に設置される。台座１１の下面には位置決めピン１９が垂設される。この位置決めピン１９が、炉心シュラウド２の上端部のシュラウド上部リング２０に設けられたヘッドボルトブラケット２１に嵌合されることで、台座１１が炉心シュラウド２の上端部に設置される。これにより、台座１１の、原子炉圧力容器１及び炉心シュラウド２の周方向に対する位置（方位）が決定される。

径方向移動機構１２は、この径方向移動機構１２に設置されたマスト１３を原子炉圧力容器１及び炉心シュラウド２の径方向に移動させるものであり、径方向レール２２及び設置架台２３を備える。径方向レール２２は、台座１１の上面に固着されて、原子炉圧力容器１及び炉心シュラウド２の径方向に延在する。設置架台２３は、径方向レール２２に沿って移動可能に設けられ、この設置架台２３にマスト１３のマスト設置部２５が取り付けられる。

マスト１３は、互いに連結されたマスト本体２４とマスト設置部２５とを有して構成される。このマスト１３は、炉心シュラウド２の上方からジェットポンプ３を回避して吊り下げられ、炉心シュラウド２の上端部に設置された台座１１の径方向移動機構１２に、そのマスト設置部２５が設置される。

マスト１３のマスト本体２４の下端部にクランプ機構１４、スキャン機構１５、探傷プローブ１６Ａ及び１６Ｂ、並びに押圧機構１７Ａ及び１７Ｂが取り付けられる。つまり、図３及び図４に示すように、マスト１３のマスト本体２４の下端部に取付ブラケット２６が着脱可能に設けられ、この取付ブラケット２６に取付フレーム２７が上下方向に延在して固定され、この取付フレーム２７に支持フレーム２８が水平方向に延在して固定される。

クランプ機構１４は、特に図４に示すように、支持フレーム２８の先端部側に設けられ、クランプバー３１と、このクランプバー３１を水平面内で回転方向Ａに回転可能とし且つ上下方向Ｂに移動可能とするシリンダ装置３２と、を備えて構成される。シリンダ装置３２は、支持フレーム２８の先端部に垂設された支持プレート３３に支持される。クランプバー３１は、シリンダ装置３２に水平方向に延在して取り付けられ、このシリンダ装置３２の駆動により水平面内で回転した後に上方向へ移動する。これにより、図５に示すように、支持フレーム２８の先端突出部４４とクランプバー３１との間でライザブレース７を挟持して、クランプ機構１４がライザブレース７をクランプする。このクランプにより、図２に示すマスト１３は、マスト設置部２５を支点としたマスト本体２４の振れが抑制されて、マスト本体２４が位置決めされる。

スキャン機構１５は、図３及び図４に示すように、探傷プローブ１６Ａを移動させるスキャン機構１５Ａと、探傷プローブ１６Ｂを移動させるスキャン機構１５Ｂとを有し、探傷プローブ１６Ａ、１６Ｂによりライザブレース７の溶接部８Ａ及び熱影響部８Ｂを探傷して検査させるものである。

スキャン機構１５Ａは、探傷プローブ１６Ａを上下方向３５Ａに移動させて、この探傷プローブ１６Ａをライザブレース７の探傷面３４Ａ（図５のライザブレース７の上面）に位置付け、且つこの探傷面３４Ａの平面内で探傷プローブ１６Ａを原子炉圧力容器１及び炉心シュラウド２の径方向（走査方向３６Ａ）及び接線方向（ピッチ方向３７Ａ）に移動させる機構である。このスキャン機構１５Ａは、第１可動ブロック４１Ａ、上下用モータ３８Ａ、第２可動ブロック４２Ａ、ピッチ用モータ３９Ａ、第３可動ブロック４３Ａ及び走査用モータ４０Ａを備えて構成され、第３可動ブロック４３Ａに押圧機構１７Ａを介して探傷プローブ１６Ａが取り付けられる。なお、上下方向３５Ａと走査方向３６Ａとピッチ方向３７Ａは、互いに直交する方向である。

また、スキャン機構１５Ｂは、探傷プローブ１６Ｂを上下方向３５Ｂに移動させて、この探傷プローブ１６Ｂをライザブレース７の探傷面３４Ｂ（図５のライザブレース７の下面）に位置付け、且つこの探傷面３４Ｂの平面内で探傷プローブ１６Ｂを原子炉圧力容器１及び炉心シュラウド２の径方向（走査方向３６Ｂ）及び接線方向（ピッチ方向３７Ｂ）に移動させる機構である。このスキャン機構１５Ｂは、第１可動ブロック４１Ｂ、上下用モータ３８Ｂ、第２可動ブロック４２Ｂ、ピッチ用モータ３９Ｂ、第３可動ブロック４３Ｂ及び走査用モータ４０Ｂを備えて構成され、第３可動ブロック４３Ｂに押圧機構１７Ｂを介して探傷プローブ１６Ｂが取り付けられる。なお、上下方向３５Ｂと走査方向３６Ｂとピッチ方向３７Ｂは、互いに直交する方向である。

第１可動ブロック４１Ａに上下用モータ３８Ａが、第１可動ブロック４１Ｂに上下用モータ３８Ｂがそれぞれ設置される。上下用モータ３８Ａの駆動により第１可動ブロック４１Ａが、図示しないラック及びピニオン等の動力伝達機構の作用で、第２可動ブロック４２Ａ、第３可動ブロック４３Ａ及び探傷プローブ１６Ａと共に、取付フレーム２７に対して上下方向３５Ａに移動する。また、上下用モータ３８Ｂの駆動により第１可動ブロック４１Ｂが、図示しないラック及びピニオン等の動力伝達機構の作用で、第２可動ブロック４２Ｂ、第３可動ブロック４３Ｂ及び探傷プローブ１６Ｂと共に、取付フレーム２７に対して上下方向３５Ｂに移動する。

第１可動ブロック４１Ａにピッチ用モータ３９Ａが、第１可動ブロック４１Ｂにピッチ用モータ３９Ｂがそれぞれ設置される。ピッチ用モータ３９Ａの駆動により第２可動ブロック４２Ａが、図示しないラック及びピニオン等の動力伝達機構の作用で、第３可動ブロック４３Ａ及び探傷プローブ１６Ａと共に、第１可動ブロック４１Ａに対してピッチ方向３７Ａに移動する。また、ピッチ用モータ３９Ｂの駆動により第２可動ブロック４２Ｂが、図示しないラック及びピニオン等の動力伝達機構の作用で、第３可動ブロック４３Ｂ及び探傷プローブ１６Ｂと共に、第１可動ブロック４１Ｂに対してピッチ方向３７Ｂに移動する。

第２可動ブロック４２Ａに走査用モータ４０Ａが、第２可動ブロック４２Ｂに走査用モータ４０Ｂがそれぞれ設置される。走査用モータ４０Ａの駆動により第３可動ブロック４３Ａが、図示しないラック及びピニオン等の動力伝達機構の作用で、探傷プローブ１６Ａと共に第２可動ブロック４２Ａに対して走査方向３６Ａに移動する。また、走査用モータ４０Ｂの駆動により第３可動ブロック４３Ｂが、図示しないラック及びピニオン等の動力伝達機構の作用で、探傷プローブ１６Ｂと共に第２可動ブロック４２Ｂに対して走査方向３６Ｂに移動する。

探傷プローブ１６Ａは、図５に示すように、ライザブレース７の探傷面３４Ａに対向して配置され、この探傷面３４Ａから溶接部８Ａへ向かって超音波を斜めに照射して、ライザブレース７の溶接部８Ａ及び熱影響部８Ｂを超音波により探傷して検査する。また、探傷プローブ１６Ｂは、ライザブレース７の探傷面３４Ｂに対向して配置され、この探傷面３４Ｂから溶接部８Ａへ向かって超音波を斜めに照射して、ライザブレース７の溶接部８Ａ及び熱影響部８Ｂを超音波により探傷して検査する。これらの探傷プローブ１６Ａ、１６Ｂは、選択して作動可能に設けられ、両者またはいずれか一方がライザブレース７の溶接部８Ａ及び熱影響部８Ｂを探傷して検査する。

なお、上記探傷プローブ１６Ａは、探傷面３４Ａ以外に探傷面３４Ｂの裏面である探傷面３４Ｃを同様に超音波により探傷して検査しても良く、上記探傷プローブ１６Ｂは、探傷面３４Ｂ以外に探傷面３４Ａの裏面である探傷面３４Ｄを同様に超音波により探傷して検査しても良い。更に、これらの探傷面３４Ｃ、探傷面３４Ｄの検査については、探傷プローブ１６Ａ及び探傷プローブ１６Ｂの上下を入れ替えた探傷装置で同様に超音波により探傷して検査しても良い。

そして、図３及び図４に示すように、押圧機構１７Ａは、探傷プローブ１６Ａをライザブレース７の探傷面３４Ａの微小なうねりまたは傾斜に追従して上下動させて、探傷プローブ１６Ａをライザブレース７の探傷面３４Ａと常に一定の距離（密着を含む）に保持させるものであり、固定ブラケット４５Ａ、作動ブラケット４６Ａ及び作動部４７Ａを備えて構成される。また、押圧機構１７Ｂは、探傷プローブ１６Ｂをライザブレース７の探傷面３４Ｂの微小なうねりまたは傾斜に追従して上下動させて、探傷プローブ１６Ｂを探傷面３４Ｂと常に一定の距離（密着を含む）に保持させるものであり、固定ブラケット４５Ｂ、作動ブラケット４６Ｂ及び作動部４７Ｂを備えて構成される。

ライザブレース７は、溶接変形により探傷面３４Ａ、３４Ｂに微小なうねりが発生する場合がある。また、ライザブレースの検査装置１０の取付状況（例えばマスト１３の設置状況など）によっては、探傷プローブ１６Ａ、１６Ｂがライザブレース７の探傷面３４Ａ、３４Ｂに対して傾斜してしまい、探傷開始位置と探傷終了位置との間で探傷プローブ１６Ａ、１６Ｂとライザブレース７の探傷面３４Ａ、３４Ｂとの距離が異なってしまう場合がある。

押圧機構１７Ａでは、固定ブラケット４５Ａが第３可動ブロック４３Ａに固定して取り付けられ、作動ブラケット４６Ａに探傷プローブ１６Ａが支持され、固定ブラケット４５Ａと作動ブラケット４６Ａ間に作動部４７Ａが介装される。また、押圧機構１７Ｂでは、固定ブラケット４５Ｂが第３可動ブロック４３Ｂに固定して取り付けられ、作動ブラケット４６Ｂに探傷プローブ１６Ｂが支持され、固定ブラケット４５Ｂと作動ブラケット４６Ｂ間に作動部４７Ｂが介装される。作動部４７Ａ、４７Ｂは空気圧または水圧等を作動力とするシリンダ装置、または弾性力を作動力とするばね等の弾性体にて構成される。

押圧機構１７Ａは、作動部４７Ａの作動力により探傷プローブ１６Ａを、作動ブラケット４６Ａを介してライザブレース７の探傷面３４Ａに密着させ、または作動部４７Ａの作動力により探傷プローブ１６Ａを、作動ブラケット４６Ａに軸支された例えばローラ（不図示）等を介してライザブレース７の探傷面３４Ａに接触させる。そして、押圧機構１７Ａは、探傷プローブ１６Ａを作動部４７Ａの作動力により、探傷面３４Ａの微小なうねりまたは傾斜に追従して上下動させることで、探傷プローブ１６Ａの探傷面３４Ａとの距離を常に一定（密着も含む）に保持する。

押圧機構１７Ｂも同様に、作動部４７Ｂの作動力により探傷プローブ１６Ｂを、作動ブラケット４６Ｂを介してライザブレース７の探傷面３４Ｂに密着させ、または作動部４７Ｂの作動力により探傷プローブ１６Ｂを、作動ブラケット４６Ｂに軸支された例えばローラ（不図示）等を介してライザブレース７の探傷面３４Ｂに接触させる。そして、押圧機構１７Ｂは、探傷プローブ１６Ｂを作動部４７Ｂの作動力により、探傷面３４Ｂの微小なうねりまたは傾斜に追従して上下動させることで、探傷プローブ１６Ｂと探傷面３４Ｂとの距離を常に一定（密着を含む）に保持する。

次に、上述のように構成されたライザブレースの検査装置１０による検査方法について、図１〜図７を用いて説明する。
まず、図１及び図７に示すように、検査対象のライザブレース７によって原子炉圧力容器１に固定されたジェットポンプ３の上方から台座１１を吊り下げ、この台座１１の位置決めピン１９を炉心シュラウド２のヘッドボルトブラケット２１に差し込んで嵌合させる。これにより、台座１１の原子炉圧力容器１及び炉心シュラウド２に対する周方向位置（方位）を決定して、台座１１を炉心シュラウド２の上端部に設置する（Ｓ１）。

次に、炉心シュラウド２の上方からマスト１３を、検査対象のライザブレース７に固定されたジェットポンプ３と、このジェットポンプ３に隣接する他のジェットポンプ３との間の空間に、これらのジェットポンプ３を回避して吊り下げる。その後、このマスト１３を原子炉圧力容器１及び炉心シュラウド２の周方向に移動させて、台座１１の径方向移動機構１２にマスト１３のマスト設置部２５設置する（Ｓ２）。

次に、径方向移動機構１２の動作によりマスト１３を、原子炉圧力容器１及び炉心シュラウド２の径方向に移動させて位置調整する（Ｓ３）。このとき、マスト１３のマスト本体２４に取り付けられているクランプ機構１４、スキャン機構１５、探傷プローブ１６Ａ及び１６Ｂ、並びに押圧機構１７Ａ及び１７Ｂは、ライザブレース７に接触しない位置にある。

次に、図４、図５及び図７に示すように、クランプ機構１４におけるクランプバー３１と支持フレーム２８の先端突出部４４とが、ライザブレース７を上下から挟んでクランプする。これにより、マスト１３のマスト設置部２５を支点としたマスト本体２４の振れを抑制してマスト１３を位置決めし、ライザブレースの検査装置１０の据付誤差を補正する（Ｓ４）。

次に、図３及び図４に示すように、スキャン機構１５（スキャン機構１５Ａ、１５Ｂ）の上下用モータ３８Ａ及び３８Ｂ、ピッチ用モータ３９Ａ及び３９Ｂ、並びに走査用モータ４０Ａ及び４０Ｂを駆動して、探傷プローブ１６Ａをライザブレース７の探傷面３４Ａに、探傷プローブ１６Ｂをライザブレース７の探傷面３４Ｂにそれぞれ接近させ、探傷プローブ１６Ａ、１６Ｂのそれぞれを探傷開始位置に位置付ける。

その後、ピッチ用モータ３９Ａの駆動により、第２可動ブロック４２Ａ及び第３可動ブロック４３Ａを介して、探傷プローブ１６Ａをピッチ方向３７Ａに移動させ、ピッチ用モータ３９Ｂの駆動により、第２可動ブロック４２Ｂ及び第３可動ブロック４３Ｂを介して、探傷プローブ１６Ｂをピッチ方向３７Ｂに移動させる。ピッチ方向３７Ａ及び３７Ｂは、原子炉圧力容器１及び炉心シュラウド２の径方向に直交する方向であり、これにより、図５及び図６に示すように、探傷プローブ１６Ａがライザブレース７の上面側の探傷範囲１８、例えば溶接部８Ａを、探傷プローブ１６Ｂがライザブレース７の下面側の探傷範囲１８、例えば溶接部８Ａをそれぞれ探傷して検査する（Ｓ５）。

ステップＳ５の後、図３〜図６に示すように、走査用モータ４０Ａの駆動により探傷プローブ１６Ａを、同一のライザブレース７について探傷終了位置から走査方向３６Ａに、図５、図６の破線で示すように移動させる（Ｓ６）。同様に、走査用モータ４０Ｂの駆動により探傷プローブ１６Ｂを、同一のライザブレース７について探傷終了位置から走査方向３６Ｂに、図５及び図６の破線で示すように移動させる（Ｓ６）。

このステップＳ６の後、ピッチ用モータ３９Ａの駆動により探傷プローブ１６Ａを、同一のライザブレース７についてピッチ方向３７Ａに移動させて、この探傷プローブ１６Ａによりライザブレース７の上面側の探傷範囲１８、例えば熱影響部８Ｂを探傷して検査する（Ｓ７）。更に、ピッチ用モータ３９Ｂの駆動により探傷プローブ１６Ｂを、同一のライザブレース７についてピッチ方向３７Ｂに移動させて、この探傷プローブ１６Ｂによりライザブレース７の下面側の探傷範囲１８、例えば熱影響部８Ｂを探傷して検査する（Ｓ７）。

上述のステップＳ５〜Ｓ７において、探傷プローブ１６Ａ、１６Ｂが１チャンネルの探傷プローブの場合には、探傷プローブ１６Ａ、１６Ｂの走査方向３６Ａ、３６Ｂへの移動を少なくとも１回行って、探傷範囲１８（溶接部８Ａ及び熱影響部８Ｂ）を全て探傷させるべく、走査方向３６Ａ、３６Ｂ及びピッチ方向３７Ａ、３７Ｂへの移動を繰り返す。また、探傷プローブ１６Ａ、１６Ｂが複数チャンネルの探傷プローブである場合には、探傷開始位置からピッチ方向３７Ａ、３７Ｂへの１回の探傷で、ライザブレース７の探傷範囲１８（溶接部８Ａ及び熱影響部８Ｂ）を全て探傷可能であれば、探傷プローブ１６Ａ、１６Ｂを走査方向３６Ａ、３６Ｂにそれぞれ移動させなくてもよい。

ライザブレース７への探傷終了後、上下用モータ３８Ａ及び３８Ｂ、ピッチ用モータ３９Ａ及び３９Ｂ並びに走査用モータ４０Ａ及び４０Ｂを駆動して、探傷プローブ１６Ａ及び１６Ｂを、ライザブレース７に接触しない位置まで移動させ、次に、クランプ機構１４によるライザブレース７のクランプを解除する（Ｓ８）。このステップＳ８の後に、台座１１の径方向移動機構１２からマスト１３を取り外し、検査対象のライザブレース７により固定されたジェットポンプ３と、このジェットポンプ３に隣接する他のジェットポンプ３との間でマスト１３を水平方向に吊り動かし、その後、このマスト１３を引き上げる（Ｓ９）。

ステップＳ９の後に、台座１１を炉心シュラウド２の上端部から取り外して引き上げる（Ｓ１０）。そして、次に探傷すべきライザブレース７が存在するか否かを判断する（Ｓ１１）。次に探傷すべきライザブレース７が存在する場合には、台座１１を炉心シュラウド２の上方空間で水平方向に移動させ、次に探傷すべきライザブレース７により固定されたジェットポンプ３の上方位置で、台座１１を炉心シュラウド２の上端部に設置し（Ｓ１）、以下、ステップＳ２〜Ｓ１１の手順を実行する。ステップＳ１１において、次に探傷すべきライザブレース７が存在しない場合には、ライザブレース７の探傷検査を終了する（Ｓ１２）。

以上のように構成されたことから、本第１実施形態によれば、次の効果（１）〜（３）を奏する。
（１）図１及び図２に示すように、ライザブレース７の上方に設置された台座１１の径方向移動機構１２に、ジェットポンプ３を回避しつつマスト１３が吊り下げられて設置され、このマスト１３の下端部に設けられたクランプ機構１４及びスキャン機構１５のうち、クランプ機構１４がライザブレース７をクランプすることでマスト１３を位置決めする。このため、スキャン機構１５により探傷プローブ１６Ａ及び１６Ｂを、ライザブレース７の溶接部８Ａ及び熱影響部８Ｂに遠隔で正確にアクセスさせることができる。この結果、ジェットポンプ２のインレットミキサ５を取り外すことなく、探傷プローブ１６Ａ、１６Ｂによりライザブレース７の溶接部８Ａ及び熱影響部８Ｂを高精度に探傷して検査できる。

（２）探傷プローブ１６Ａがライザブレース７の上面の探傷面３４Ａに対向配置されて、この探傷面３４Ａの探傷範囲１８を探傷し、また、探傷プローブ１６Ｂがライザブレース７の下面の探傷面３４Ｂに対向配置されて、この探傷面３４Ｂの探傷範囲１８を探傷する。更に、これらの探傷プローブ１６Ａと１６Ｂは、選択して作動可能に設けられるので、探傷面３４Ａと３４Ｂのいずれかの探傷範囲１８を、または探傷面３４Ａ及び３４Ｂの両方の探傷範囲１８を探傷することができる。このため、探傷プローブ１６Ａ、１６Ｂによる検査の効率化を実現でき、検査時間を短縮できる。
さらに、探傷プローブ１６Ａと１６Ｂは、探傷面３４Ｃおよび探傷面３４Ｄについても探傷範囲１８を探傷することができるので、その場合においては新たに装置を設置することなく、検査時間を短縮して当該検査を確実に実行することができる。

（３）押圧機構１７Ａが、ライザブレース７の探傷面３４の微小なうねりまたは傾斜に追従して探傷プローブ１６Ａを上下動させて、探傷プローブ１６Ａと探傷面３４Ａとを一定の距離（密着を含む）に保持する。また、押圧機構１７Ｂが、ライザブレース７の探傷面３４Ｂの微小なうねりまたは傾斜に追従して探傷プローブ１６Ｂを上下動させて、探傷プローブ１６Ｂと探傷面３４Ｂとを一定の距離（密着を含む）に保持する。このように、探傷プローブ１６Ａ、１６Ｂとライザブレース７の探傷面３４Ａ、３４Ｂとのそれぞれの距離が一定に保持されることで、探傷プローブ１６Ａ、１６Ｂによる検査をより厳密且つ正確に実施することができる。

［Ｂ］第２実施形態（図８、図９）
図８は、第２実施形態に係るライザブレースの検査装置をシュラウドに据え付けた状態を示す斜視図である。図９は、図８のライザブレースの検査装置を示す斜視図である。この第２実施形態において第１実施形態と同様な部分については、第１実施形態と同一の符号を付すことにより説明を簡略化し、または省略する。

本第２実施形態のライザブレースの検査装置５０が第１実施形態と異なる点は、台座が、炉心シュラウド２の上端部をガイドとして、または炉心シュラウド２の上部に敷設された軌道（不図示）をガイドとして、炉心シュラウド２の周方向に移動可能な移動機構５２を備えた周方向移動台座５１であり、これらの周方向移動台座５１と径方向移動機構１２により周方向移動台車５３が構成された点である。

周方向移動台座５１の上面に、マスト１３のマスト設置部２５を設置可能な径方向移動機構１２が設けられる。また、周方向移動台座５１の下面側に、移動機構５２を構成する走行輪５４、駆動輪５５及びガイドローラ５６が設けられる。

走行輪５４は、周方向移動台座５１に作用する荷重を支持して転動するものであり、本第２実施形態のように炉心シュラウド２の上端部のシュラウド上部リング２０の上面に直接着座、またはシュラウド上部リング２０に敷設された上記軌道(不図示)に着座する。走行輪５４は、特にシュラウド上部リング２０に直接着座する場合には樹脂製である。走行輪５４が樹脂製にて構成されてシュラウド上部リング２０の上面に直接着座し、または走行輪５４が上記軌道に着座することで、シール面であるシュラウド上部リング２０の上面が保護される。

駆動輪５５は、炉心シュラウド２の上部の内面を押圧した状態で駆動モータ５７により駆動されて、周方向移動台車５３を炉心シュラウド２の周方向に沿って走行させる。また、ガイドローラ５６は、炉心シュラウド２の上部の外面に接触することで、駆動輪５５による押圧反力を受けると共に、周方向移動台車５３の走行時のガイド機能を果たす。

本第２実施形態のライザブレースの検査装置５０における検査方法では、周方向移動台車５３を炉心シュラウド２の上端部に吊り下げた後、炉心シュラウド２のシュラウド上部リング２０をガイドとして、またはシュラウド上部リング２０に敷設された上記軌道をガイドとして、周方向移動台車５３を、移動機構５２の特に駆動輪５５の駆動により炉心シュラウド２の周方向に移動させて、検査対象のライザブレース７の上方に位置付ける。

次に、マスト１３を吊り下げ、このマスト１３のマスト設置部２５を、検査対象のライザブレース７の上方に位置付けられた周方向移動台車５３の周方向移動台座５１における径方向移動機構１２に設置して、マスト１３を周方向移動台車５３に取り付ける。その後、第１実施形態と同様にして、クランプ機構１４により検査対象のライザブレース７をクランプし、スキャン機構１５を動作させて探傷プローブ１６Ａ、１６Ｂによりライザブレース７の溶接部８Ａ及び熱影響部８Ｂを探傷して検査する。

更に、次に検査すべき検査対象のライザブレース７が存在する場合には、マスト１３を取り外した後に、前述と同様に移動機構５２の駆動輪５５を駆動させ、周方向移動台車５３を炉心シュラウド２の周方向に移動させて、次の検査対象のライザブレース７の上方に位置付ける。その後、この周方向移動台車５３の径方向移動機構１２にマスト１３を吊り下げて設置して、次の検査対象のライザブレース７の溶接部８Ａ及び熱影響部８Ｂを前述と同様にして探傷し検査する。

以上のように構成されたことから本第２実施形態によれば、第１実施形態の効果（１）〜（３）を奏するほか、次の効果（４）を奏する。

（４）炉心シュラウド２のシュラウド上部リング２０を含む上端部をガイドとして、またはシュラウド上部リング２０に敷設された軌道をガイドとして移動可能な移動機構５２を周方向移動台座５１に備えて周方向移動台車５３が構成される。このため、次の検査対象のライザブレース７の上方位置まで周方向移動台車５３を、炉心シュラウド２の上端部において周方向に移動させればよく、第１実施形態のように、台座１１を吊り上げて水平方向に移動させ、その後、台座１１を次の検査対象のライザブレース７の上方位置まで吊り下げる必要がないので、検査時間を短縮できる。

［Ｃ］第３実施形態（図１、図２参照）
この第３実施形態において第１実施形態と同様な部分については、第１実施形態と同一の符号を付すことにより説明を簡略化し、または省略する。

本第３実施形態のライザブレースの検査装置６０が第１実施形態と異なる点は、図２に示すように、マスト１３が伸縮機構６１を例えば内蔵して有し、この伸縮機構６１がマスト１３を高さ方向に伸縮させることで、マスト１３の下端部に取り付けられたクランプ機構１４、スキャン機構１５、探傷プローブ１６Ａ及び１６Ｂ、並びに押圧機構１７Ａ及び１７Ｂの上下方向の位置が調整可能に構成された点である。

この伸縮機構６１は特に、吊り下げられたマスト１３のマスト設置部２５が台座１１の径方向移動機構１２に設置された後に作動して、クランプ機構１４、スキャン機構１５、探傷プローブ１６Ａ及び１６Ｂ、並びに押圧機構１７Ａ及び１７Ｂの上下方向の位置をライザブレース７の位置にあわせて調整する。これにより、クランプ機構１４によるライザブレース７へのクランプと、探傷プローブ１６Ａ及び１６Ｂによるライザブレース７の溶接部８Ａ及び熱影響部８Ｂの探傷とが正確に実施される。

以上のように構成されたことから、本第３実施形態によれば、第１実施形態の効果（１）〜（３）を奏するほか、次の効果（５）を奏する。

（５）マスト１３が、このマスト１３を伸縮させる伸縮機構６１を有することから、マスト１３を台座１１への設置後に伸縮機構６１により伸縮させることで、クランプ機構１４、スキャン機構１５、探傷プローブ１６Ａ及び１６Ｂ、並びに押圧機構１７Ａ及び１７Ｂの上下方向の位置をライザブレース７の高さに応じて調整することができる。従って、クランプ機構１４によるライザブレース７へのクランプ、探傷プローブ１６Ａ及び１６Ｂによるライザブレース７の溶接部８Ａ及び熱影響部８Ｂの探傷をともに正確に実施できる。このため、マスト１３の高さが異なる出力の異なる複数の原子炉に対して、本第３実施形態のライザブレースの検査装置６０を適用することができる。

［Ｄ］第４実施形態（図１、図２、図４、図６参照）
この第４実施形態において第１実施形態と同様な部分については、第１実施形態と同一の符号を付すことにより説明を簡略化し、または省略する。

本第４実施形態のライザブレースの検査装置７０が第１実施形態と異なる点は、マスト１３と探傷プローブ１６Ａ及び１６Ｂとのいずれか一方をマスト１３の周方向に旋回させる旋回機構７１を有して構成された点である。この旋回機構７１により、探傷プローブ１６Ａをピッチ方向３７Ａに、探傷プローブ１６Ｂをピッチ方向３７Ｂにそれぞれ移動させるときに、探傷プローブ１６Ａ及び１６Ｂを常に原子炉圧力容器１の曲面に沿った方位に向けて探傷させることが可能になる。

この旋回機構７１は、図２に示すように、マスト１３のマスト設置部２５とマスト本体２４との間に設置されて、マスト設置部２５に対してマスト本体２４をマスト１３の周方向Ｒ(図６)に旋回させる場合と、マスト１３におけるマスト本体２４の下端部とスキャン機構１５の取付ブラケット２６との間に設置されて、マスト本体２４に対してスキャン機構１５をマスト１３の周方向Ｒに旋回させる場合とがある。あるいは、この旋回機構７１は、図４に示すように、第３可動ブロック４３Ａ、４３Ｂと押圧機構１７Ａ、１７Ｂとの間または押圧機構１７Ａ、１７Ｂと探傷プローブ１６Ａ、１６Ｂとの間にそれぞれ配置されて、マスト１３を介することなく、探傷プローブ１６Ａ及び１６Ｂをマスト１３の周方向Ｒに旋回させるようにしてもよい。

以上のように構成されたことから、本第４実施形態によれば、第１実施形態の効果（１）〜（３）を奏するほか、次の効果（６）を奏する。

（６）旋回機構７１は、マスト１３と探傷プローブ１６Ａ及び１６Ｂとのいずれか一方をマスト１３の周方向Ｒに旋回させて、探傷プローブ１６Ａをピッチ方向３７Ａに、探傷プローブ１６Ｂをピッチ方向３７Ｂにそれぞれ移動させるときに、探傷プローブ１６Ａ及び１６Ｂを常に原子炉圧力容器１の曲面に沿った方位に向けて探傷させる。このため、探傷プローブ１６Ａ、１６Ｂからそれぞれ照射される超音波の照射方位を、図６に示す溶接止端部８Ｃに対して水平面内で垂直に設定できる。この結果、例えば原子炉圧力容器１とライザブレース７との溶接部８Ａにおける隅肉部８Ｄを含めた広い範囲に対して超音波探傷を実施することができる。

［Ｅ］第５実施形態（図１０）
図１０は、第５実施形態に係るライザブレースの検査装置を炉心シュラウドに据え付けた状態を示す斜視図である。この第５実施形態において第１及び第２実施形態と同様な部分については、第１及び第２実施形態と同一の符号を付すことにより説明を簡略化し、または省略する。

本第５実施形態のライザブレースの検査装置８０が第１実施形態と異なる点は、隣接するジェットポンプ３間にタイロッド９等の構造物が存在する場合、マスト８１がタイロッド９等の構造物を避けるために少なくとも１箇所が曲げられて、例えば屈曲または湾曲して構成された点である。本第５実施形態のマスト８１は、マスト設置部２５に連結されるマスト本体８２の２箇所が、略直角に屈曲してクランク状に構成されている。この、マスト本体８２は、炉心シュラウド２に設置されたライザブレース７における原子炉圧力容器１の径方向の位置に応じて伸縮自在に構成することも可能である。

隣接するジェットポンプ３間にタイロッド９等の構造物が存在する場合には、炉心シュラウド２の上端部からライザブレース７に対してマストを吊り下げ可能な範囲が狭くなり、直線状のマスト１３ではタイロッド９等の構造物やジェットポンプ３に干渉してしまう。これに対し、本第５実施形態では、マスト８１のマスト本体８２の２箇所が略直角に屈曲してクランク状に構成されることで、このマスト８１を、ジェットポンプ３の略直上において炉心シュラウド２の上端部から、タイロッド９等の構造物及びジェットポンプ３に干渉させることなく吊り下げることが可能になる。

以上のように構成されたことから、本第５実施形態によれば、第１及び第２実施形態の効果（１）〜（４）と同様な効果を奏するほか、次の効果（７）を奏する。

（７）マスト８１のマスト本体８２は、少なくとも１箇所が屈曲または湾曲して構成されたので、隣接するジェットポンプ３間にタイロッド９等の障害物が存在する場合にも、炉心シュラウド２の上端部から、ジェットポンプ３及び上記障害物に干渉することなく吊り下げることができる。従って、このような場合にも、マスト８１のマスト本体８２の下端部に取り付けられたクランプ機構１４、探傷プローブ１６Ａ及び１６Ｂのうち、クランプ機構１４によって検査対象のライザブレース７をクランプし、探傷プローブ１６Ａ及び１６Ｂによってライザブレース７の溶接部８Ａ及び熱影響部８Ｂを探傷して検査することができる。

以上、本発明の実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これらの実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができ、また、それらの置き換えや変更は、発明の範囲や要旨に含まれると共に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

１…原子炉圧力容器、２…炉心シュラウド、３…ジェットポンプ、４…ライザ管、７…ライザブレース、８Ａ…溶接部、８Ｂ…熱影響部、１０…ライザブレースの検査装置、１１…台座、１２…径方向移動機構、１３…マスト、１４…クランプ機構、１５、１５Ａ、１５Ｂ…スキャン機構、１６Ａ、１６Ｂ…探傷プローブ、１７Ａ、１７Ｂ…押圧機構、３４Ａ、３４Ｂ、３４Ｃ、３４Ｄ…探傷面、３５Ａ、３５Ｂ…上下方向、３６Ａ、３６Ｂ…走査方向、３７Ａ、３７Ｂ…ピッチ方向、５０…ライザブレースの検査装置、５１…周方向移動台座、５２…移動機構、５３…周方向移動台車、６０…ライザブレースの検査装置、６１…伸縮機構、７０…ライザブレースの検査装置、７１…旋回機構、８０…ライザブレースの検査装置、８１…マスト、８２…マスト本体

Claims (9)

1. ジェットポンプのライザ管を原子炉圧力容器に固定するライザブレースの溶接部及び熱影響部を非破壊で検査するライザブレースの検査装置であって、
   前記ライザブレースの上方に設置されて径方向移動機構を備えた台座と、
   前記径方向移動機構に設置されるマストと、
   前記マストの下部に設けられ、前記ライザブレースをクランプして前記マストの動きを抑制し、前記マストを位置決めするクランプ機構と、
   前記ライザブレースの前記溶接部及び前記熱影響部を検査する探傷プローブと、
   前記マストの下部に設けられ、前記探傷プローブを前記ライザブレースの探傷面に位置づけ且つ移動させるスキャン機構と、を有することを特徴とするライザブレースの検査装置。
2. 前記スキャン機構は、探傷プローブを原子炉圧力容器の径方向及び接線方向に移動させて、前記探傷プローブによりライザブレースの溶接部及び熱影響部を検査させるよう構成されたことを特徴とする請求項１に記載のライザブレースの検査装置。
3. 前記台座は、原子炉圧力容器内で炉心を保持する炉心シュラウドの上端部をガイドとして、または前記炉心シュラウドの上部に敷設された軌道をガイドとして、周方向に移動可能な移動機構を備えた周方向移動台座であることを特徴とする請求項１または２に記載のライザブレースの検査装置。
4. 前記マストは、このマストを高さ方向に伸縮させることでクランプ機構及びスキャン機構の上下方向の位置を調整可能とする伸縮機構を有することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載のライザブレースの検査装置。
5. 前記マストまたは前記探傷プローブは、前記マストの周方向に旋回可能に設けられて、前記探傷プローブを原子炉圧力容器の曲面に沿った方位に向けて探傷させるよう構成されたことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載のライザブレースの検査装置。
6. 前記探傷プローブは、ライザブレースの探傷面である上面と下面のそれぞれに対向するように設けられ、前記上面と前記下面の片面または両面を選択的に検査するよう構成されたことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載のライザブレースの検査装置。
7. 前記マストは、隣接するジェットポンプ間の構造物を避けるため、少なくとも一箇所が曲げられて構成されたことを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載のライザブレースの検査装置。
8. 前記探傷プローブをライザブレースの探傷面のうねりまたは傾斜に追従して上下動させて、前記探傷プローブを前記探傷面と一定の距離に保持させるよう構成された押圧機構を有することを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載のライザブレースの検査装置。
9. ジェットポンプのライザ管を原子炉圧力容器に固定するライザブレースの溶接部及び熱影響部を非破壊で検査するライザブレースの検査方法であって、
   前記ライザブレースの上方に設置された台座の径方向移動機構に、前記ジェットポンプを回避しつつマストを吊り下げて設置し、
   前記マストの下部に設けられたクランプ機構及びスキャン機構のうち、前記クランプ機構により前記ライザブレースをクランプして前記マストを位置決めし、
   前記スキャン機構により探傷プローブを、前記ライザブレースの探傷面に位置づけ且つ移動させて、
   前記探傷プローブにより前記ライザブレースの前記溶接部及び前記熱影響部を検査することを特徴とするライザブレースの検査方法。